周全

【摘要】本文在調(diào)閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)地鐵施工中常見的盾構(gòu)方法進(jìn)行了研究。從始發(fā)和到達(dá)、掘進(jìn) 、襯砌、壓注等方面總結(jié)了諸多優(yōu)勢(shì)，由于其具有場(chǎng)地作業(yè)少，隱蔽性好，因噪音和震動(dòng)引起的環(huán)境影響??；隧道施工的技術(shù)難度和費(fèi)用完全不受覆土深度的影響，適用于覆土深的隧道施工；穿越河底或者海底時(shí)，施工不影響航道的正常通行，也不受天氣的影響；穿越地面建筑群和地下管線群時(shí)，施工可以不影響周圍環(huán)境；自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，速度較快的特點(diǎn)，今后必將更多的應(yīng)用于工程建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。

【關(guān)鍵字】盾構(gòu) 始發(fā) 掘進(jìn) 技術(shù)

1、引言

盾構(gòu)法（1）是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn)，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時(shí)在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖，通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。 盾構(gòu)既是一種施工機(jī)具，也是一種強(qiáng)有力的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)機(jī)外形上看是一個(gè)大的鋼管機(jī)，較隧道部分略大，它是設(shè)計(jì)用來抵擋外向水壓和地層壓力的。它包括三部分：前部的切口環(huán)、中部的支撐環(huán)以及后部的盾尾。大多數(shù)盾構(gòu)的形狀為圓形，也有橢圓形、半圓形、馬蹄形及箱形等其他形式。其施工示意圖如下：

2、盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)和到達(dá)

盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)（2）是指利用臨時(shí)拼裝管片等承受反作用力的設(shè)備，將盾構(gòu)機(jī)從始發(fā)口進(jìn)入地層，沿所定的線路方向掘進(jìn)的一系列施工作。始發(fā)設(shè)備一般包括始發(fā)臺(tái)、反力座、臨時(shí)拼裝管片。始發(fā)臺(tái)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)設(shè)置的位置（高度、方向）和盾構(gòu)機(jī)的重量、盾構(gòu)機(jī)械組裝作業(yè)的施工性等來確定少用工字鋼和鋼軌器材材料安裝而成。反力座和臨時(shí)拼裝管片是根據(jù)管片的運(yùn)進(jìn)和出碴空間等來確定形狀，注意要根據(jù)主體管片開始襯砌的位置來確定臨時(shí)拼裝管片和反力座的位置。始發(fā)施工作業(yè)步驟包括始發(fā)準(zhǔn)備作業(yè)、拆除臨時(shí)墻和掘進(jìn)。盾構(gòu)機(jī)的到達(dá)是指在穩(wěn)定地層的同時(shí)，將盾構(gòu)機(jī)沿所定路線推進(jìn)到豎井邊，然后從預(yù)先準(zhǔn)備好的大開口處將盾構(gòu)機(jī)拉進(jìn)豎井內(nèi)，或推進(jìn)到到達(dá)墻的指定位置后停下等待的一系列作業(yè)。

3、盾構(gòu)的掘進(jìn)

盾構(gòu)掘進(jìn)（3）時(shí)必須根據(jù)圍巖條件，保證工作面的穩(wěn)定，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整千斤頂?shù)男谐毯屯屏?，沿所定路線方向準(zhǔn)確地進(jìn)行掘進(jìn)。掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意以下問題：（1）正確地使用千斤頂所需臺(tái)數(shù)和重要的位置，使之產(chǎn)生推力按設(shè)計(jì)的線路方向行走，并能進(jìn)行必要的糾偏；（2）不應(yīng)使開挖面的穩(wěn)定受到損害，一般是在開挖后立即推進(jìn)，或在開挖的同時(shí)進(jìn)行推進(jìn)。每次推進(jìn)的距離可為一環(huán)襯砌的長度，也可為一環(huán)襯砌長度的幾分之一，推進(jìn)速度約為10～20mm/min。襯砌組裝完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行開挖或推進(jìn)，盡量縮短開挖面的暴露時(shí)間；（3）不應(yīng)使襯砌等后方結(jié)構(gòu)受到損害，推進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)襯砌構(gòu)件的強(qiáng)度，盡力發(fā)揮千斤頂?shù)耐屏ψ饔?。為使每臺(tái)千斤頂?shù)耐屏Σ恢逻^大，最好用全部千斤頂來產(chǎn)生所需推力。在曲線段、上下坡、修正蛇行等情況下，有時(shí)只能使用局部千斤頂，要盡量多增加千斤頂?shù)氖褂门_(tái)數(shù)。在當(dāng)采用的推力可能損壞襯砌等后方結(jié)構(gòu)物時(shí)，應(yīng)對(duì)襯砌進(jìn)行加固，或者采取一定的措施；（4）為使盾構(gòu)能在計(jì)劃路線上正確推進(jìn)、預(yù)防偏移、偏轉(zhuǎn)及俯仰現(xiàn)象的發(fā)生，盾構(gòu)隧道施工前，應(yīng)在地表進(jìn)行中線及縱斷面測(cè)量，以便建立施工所必須的基準(zhǔn)點(diǎn)。

4、襯砌、壓注

4.1襯砌

襯砌的施工是依照組裝管片的順序從下部開始逐次收回千斤頂。管片的環(huán)向接頭一般均錯(cuò)縫拼裝。組裝前徹底清掃，防止產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)存有雜物，管片間應(yīng)互相密貼。注意對(duì)管片的保管、運(yùn)輸及在盾尾內(nèi)進(jìn)行的安裝時(shí)，管片的臨時(shí)放置問題，應(yīng)防止變形及開裂的出現(xiàn)，防止翻轉(zhuǎn)時(shí)損傷防水材料及管片端部。

4.2注漿

采用與圍巖條件完全相適合的注漿材料及注漿方法，在盾構(gòu)推進(jìn)的同時(shí)或其后立即進(jìn)行注漿，將襯砌背后的空隙全部填實(shí)，防止圍巖松弛和下沉增加結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性?；靥钭{除可以防止圍巖松弛和下沉之外，還有防止襯砌漏水、漏氣，保持襯砌環(huán)早期穩(wěn)定的作用，故必須盡快進(jìn)行注漿，而且應(yīng)將空隙全部填實(shí)。為填充襯砌背后的空隙，還有與注漿材料相類似的擴(kuò)大襯砌直徑、在襯砌背后安裝漿袋、向漿袋中注漿的方法。 注漿可在一邊推進(jìn)盾構(gòu)一邊進(jìn)行，也可在盾構(gòu)推進(jìn)終了后迅速進(jìn)行。 一般是從通過設(shè)在管片上的注漿孔進(jìn)行。作為特殊方法，也有通過在盾構(gòu)上的注漿孔同時(shí)注漿的方法。 示意圖如下：

4.3 防水

由于盾構(gòu)隧道多修建在地下水位以下，故須進(jìn)行襯砌接頭的防水施工，以承受地下水壓。隧道內(nèi)的漏水，使隧道竣工后的功能及維修管理方面出現(xiàn)許多問題，所以必須注意。根據(jù)隧道的使用目的，選取適合于作業(yè)環(huán)境的方法進(jìn)行防水施工。

結(jié) 語

采用盾構(gòu)掘進(jìn)隧道是暗挖隧道施工的一種先進(jìn)方法，其優(yōu)點(diǎn)是①安全開挖和襯砌，掘進(jìn)速度快；②盾構(gòu)的推進(jìn)、出土、拼裝襯砌等全過程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，施工勞動(dòng)強(qiáng)度低。③不影響地面交通與設(shè)施，同時(shí)不影響地下管線等設(shè)施；④穿越河道時(shí)不影響航運(yùn)，施工中不受季節(jié)、風(fēng)雨等氣候條件影響，施工中沒有噪音和擾動(dòng)；⑤在松軟含水地層中修建埋深較大的長隧道往往具有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)越性。

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